第四章-水土保持生物措施(1)

2020/3/301第四章水土保持林草措施2020/3/302水土保持林草措施概述造林技术农田防护林规划及营造生物固沙技术水土保持植草技术综合治理措施工程措施农业措施林草措施2020/3/303第一节水土保持林草措施概述水土保持林草措施（Biologicalmeasuresofsoilandwaterconservation）是指在山地丘陵区以控制水土流失、保护和合理利用水土资源、改良土壤、维持和提高土地生产潜力为主要目的所进行的造林种草措施，也称为水土保持生物/植物措施。它是治理水土流失的根本措施。2020/3/304一、水土保持林草措施的作用保持水土涵养水源保护农田和水利水保工程调节气候减轻或防止环境污染，改善生态环境保护生物多样性为农牧业生产创造良好的条件，同时，水土保持造林种草又具有生产性。2020/3/305（一）林冠截留降雨，减少土壤侵蚀林冠截留降雨一般为15％一40％林冠的截留作用：（1）减小了林下的径流量和径流速度；（2）推迟了降雨时间和产流时间，缩短了林地土壤侵蚀的过程，使侵蚀量大大减小。（3）避免了雨滴击溅侵蚀。2020/3/306（二）枯枝落叶层吸水下渗，调节径流（1）林草地大量的枯枝落叶层，像一层海绵覆盖在地面，直接承受落下的雨水，保护地表免遭雨滴的溅击。（2）枯枝落叶层还能增加地表粗糙度，形成无数细小栅网，分散水流，拦滤泥沙，大大降低了径流速度，减少了泥沙的下移。2020/3/307（三）固持和改良土壤提高土壤的抗蚀性和抗冲性1、固持土壤作用2020/3/3082、改良土壤的作用森林的改良土壤作用主要表现在通过制造有机物质和枯落物、腐根分解改善土壤理化性质等方面。根系活动增加了土壤的孔隙度，促进了土壤微生物的活动。根瘤菌的固氮作用。拦截泥沙，增加肥力。2020/3/3093、提高林草地土壤入渗能力有机质被微生物分解后，形成褐色的腐殖质，与土粒结合成团粒结构，增加土壤孔隙度，改善了土壤的理化性质。林草根系的活动，也使土壤变得疏松多孔，这样有利于水分的下渗。2020/3/30104、提高土壤的抗蚀性和抗冲性土壤的抗蚀性：指土壤抵抗径流对土壤分散和悬浮的能力，其强弱主要取决于土粒间的胶结力及土粒和水的亲和力。土壤抗蚀性指标主要包括：水稳性团聚体含量、水稳性团聚体风干率和以微团聚体含量为基础的各抗蚀性指标。2020/3/3011土壤抗冲性：指土壤抵抗径流的机械破坏和搬运能力。王佑民等（1994）研究结果显示，林地抗冲性最强，草地次之，农地最差。林草植物增强土壤抗冲性的作用主要表现在：其地被物层对地面径流的调蓄和吸收，以及根系对土壤的固持作用方面。4、提高土壤的抗蚀性和抗冲性2020/3/3012单位面积上活地被物茎叶数量多和枯落物厚度大时，其土壤的抗冲性就越强。根系提高土壤抗冲性的作用与≤1mm的须根密度关系极为密切，须根密度越大，增强土壤抗冲性效应就越大。4、提高土壤的抗蚀性和抗冲性2020/3/3013一、水土保持林草措施的种类在长期的水土保持造林种草科研和生产实践中，科研工作者提出了不同区域的水土保持林草措施的种类，如黄土高原水土保持林种包括梁峁顶防护林、梁峁坡防护林、沟头沟边防护林、沟底防冲林等。2020/3/3014科学性：符合林学、生态学、地貌学、土壤侵蚀学及经济学的基本原理，所划分的种类概念清晰，相互之间具有明显的界限。实践性：符合生产实际，便于操作，每一个类型和种类，在造林种草实践中能充分体现。系统性：指所划分的类型和种类之间的隶属关系明确，在宏观上和微观上都可形成完整的体系。水士保持林草措施种类的划分要具有科学性、实践性和系统性。一、水土保持林草措施的种类2020/3/3015水土保持林草措施种类的划分与地貌密切相关，同时也受灾害性质及社会经济需求的影响。水土流失区造林种草的主要作用是控制水土流失，但在不同的地貌立地条件下，造林种草的目的有所区别。一、水土保持林草措施的种类2020/3/3016如塬面以改善农田小气候，保护和促进农业生产为主在山地丘陵区的陡坡以防止土壤侵蚀为主在一些海拔较高的山地，以涵养水源为主在水库、河川地区，以护库、护岸、固滩为主在饲草能源缺乏的地方，还要充分考虑改善群众生活，提高经济水平，解决农村能源和饲草等问题因此，水士保持林草措施除保持水土外，还具有多种功能。一、水土保持林草措施的种类2020/3/3017在生产实践中水土保持林草措施种类大多用地形（或小地貌）＋防护性能＋生产性能，或地形（小地貌）＋防护性能（或生产性能）进行命名，如护坡薪炭林、护坡经济林、梁峁顶防护林、坡面水土保持林等。一、水土保持林草措施的种类2020/3/3018类型种类地形（或小地貌）及土地利用类型防护与生产性能分水岭防护林草工程山顶防护林石质和土石山脉顶部的荒草地、耕地保持水土、涵养水源，保护农田，获取大径材梁峁顶防护林黄土梁峁顶部的荒草地、耕地防止水蚀和风蚀，保护农田，获取小径材或灌木饲草山梁、峁顶草地山梁、峁顶退耕地、荒地防止水蚀和风蚀，获取饲草塬面防护林草工程塬面农田防护林塬面平缓耕地，梯田地埂（坎），道路、渠道和村庄周围防止侵蚀与风害，调节小气候，保护农田和渠道，获取木材等塬面农林复合经营塬面平坦耕地防蚀防风，调节小气候，保护农田，获取木材或林副产品塬面人工草地塬面平缓耕地防止轻度侵蚀，刈割牧草一、水土保持林草措施的种类水土保持林草体系的分类2020/3/3019一、水土保持林草措施的种类2020/3/3020一、水土保持林草措施的种类黄土塬黄土峁黄土梁2020/3/3021坡面防护林草工程坡面水土保持林较陡的山坡、峁坡、沟坡，矿区开发的裸露坡面防止各类坡面侵蚀，一般禁止生产活动护坡薪炭林较缓的山坡、梁峁坡、沟坡，且靠近村庄和农户防止各类坡面侵蚀，刈割取柴坡面护牧林较缓的山坡、峁坡和沟坡草地防止侵蚀，刈割牧草或放牧护坡用材林缓坡、坡麓、塌地防止侵蚀，获取木材护坡经济林平缓的向阳坡面防止侵蚀，获取经济林果坡地农林复合经营较缓的山坡、梁坡和塬坡耕地防止坡耕地侵蚀，获取木材或取条梯田地埂林梯田地埂或坎坡防止埂（坎）侵蚀，取材，取条或其它林副产品护坡草地较陡的山坡、梁坡、沟坡封禁成为天然草地；平缓的坡面、坡麓、塌地人工种草防止坡面侵蚀，封禁或刈割牧草一、水土保持林草措施的种类水土保持林草体系的分类2020/3/3022侵蚀沟道防护林草工程沟头防护林（草）沟头荒地或耕地防止水蚀与重力侵蚀，一般禁止生产活动沟边防护林（草）沟边荒地或耕地防止水蚀与重力侵蚀，一般禁止生产活动沟底防冲林（草）沟底荒滩、荒草地防止水流冲刷，一般禁止生产活动坝坡防护林（草）拦泥坝、淤地坝坡防止水蚀，一般禁止生产活动水库河川防护林草工程水库防护林（草）水库坝坡，库岸及周边防止水流冲刷，库岸坍塌，过滤挂淤，一般禁止生产活动护岸护滩林（草）河岸、河滩防止水流冲淘，河岸坍塌，固岸，挂淤护滩，一般禁止生产活动一、水土保持林草措施的种类水土保持林草体系的分类2020/3/3023一、水土保持林规划设计1、立地条件类型的划分划分立地条件类型是选择树种、制定造林技术措施的主要依据。划分立地条件类型的方法有生态因子法、立地指数法和主导环境因子法。由于水土流失区地形复杂，通常采用主导环境因子法划分立地类型。第二节水土保持林规划设计与造林技术2020/3/3024环境因子包括：地形：海拔高度、坡向、坡位、坡度、地貌部位等。土壤：土壤类型、土层厚度、腐殖质层厚度及含量、土壤侵蚀程度、石砾含量、机械组成、结构、PH值等。水文：地下水位深度及季节变化，有无季节性积水及积水持续期等。生物：造林地植物群落名称、结构、盖度及其生长情况，病虫、兽害情况，有益动物及微生物状况等。1、立地条件类型的划分2020/3/3025划分立地条件类型的步骤：绘制平面图：采用小流域平面图或者利用1／1000地形图。划分小班：在平面图确定的宜林地上，根据地面明显的标志（如山脊、道路、流水线和地类界）划分小班。确定划分立地条件类型的方法：按主导环境因子法划分。确定小班调查因子划分立地条件类型和命名：找出主导因子。1、立地条件类型的划分2020/3/30262、造林典型设计造林典型设计：是对各立地条件类型的造林树种、造林密度、配置方式、混交、整地、造林方法等进行设计。造林典型设计的具体内容包括：（1）树种配置根据造林目的、立地条件和树种生物生态学特性，确定适生树种，或主要树种、混交树种、混交比例和方式。（2）整地根据造林地的自然条件、当地技术力量和劳力多少，确定整地方法及规格。2020/3/3027（3）造林季节、方法及苗木规格造林季节分春季、秋季、雨季。造林方法分为植苗、直播和分殖造林，但以植苗造林为主。种苗规格指苗龄、苗高、地径及根系长度，应根据苗木标准确定。（4）抚育措施包括松土除草、扩穴培土、除蘖、抹芽、修枝、平茬及病虫防治等。每年抚育时期、次数。（5）种苗、造林劳力需要量估算种苗包括造林所需苗木数量，劳力包括整地、育苗、造林、抚育、补植等投劳工作量。以上内容一般采用图、表和文字相结合的形式表示，称其为造林类型配置图2、造林典型设计2020/3/3028举例如下：例：造林类型配置图式。造林类型名称：油松×沙棘水土保持林立地条件类型：阳向斜缓坡。地形：土石荒山，海拔1200－1400m，阳坡或半阳坡，坡度15°－25°。土壤：碳酸盐褐土，黄土母质，土层厚50cm以上。植物：狗尾草、白草、蒿类群丛、盖度50％－60％。2、造林典型设计2020/3/3029××××××1.0m1.5m2.0m油松沙棘图4－1树种配置图式2020/3/3030造林技术措施：整地时间及方法：雨季前反坡梯田整地，宽1.0m；深0.3m。带状挖穴，植树穴规格：长、宽、深为0.5m×0.5m×0.4m。苗木规格：两年生油松实生苗，地径0.5cm以上，根长25cm以上，苗高20cm以上。沙棘用一年实生苗。地径0.4cm，根长20cm以上，苗高30cm以上。造林时间及方法：春季植苗造林。2、造林典型设计2020/3/3031树种混交比例每公顷种植点每穴种苗数每公顷苗数每公顷劳力工作量（工日）整地造林抚育合计油松沙棘40％60％33335000226666100001004560205表4－2每公顷苗木、劳力需要量树种配置：油松×沙棘行间混交，株行距为油松：1.5m×2.0m，沙棘：1.0m×2.0m。幼林抚育：前3年每年松土、培土2次，后两年每年一次。每公顷苗木、劳力需要量见表4－2。2、造林典型设计2020/3/30321、适地适树适地适树就是使造林树种特性，主要是生态学特性与立地条件相适应，以充分发挥生产潜力或生态经济效益。适地适树是造林工作的一项基本原则，也是决定造林成败的关键之一。二、水土保持林造林技术2020/3/3033要做到适地适树，首先要了解树种的生物学和生态学特性，熟悉造林地的生态环境，使二者达到统一。适地适树有三条途径：第一是选树适地或者选地适树，即把具有一定生物学和生态学特性的树种栽植在适合它生长的地方。第二是改地适树，通过改善立地条件使地和树相适应，如采用集流整地、客土、施肥、排盐碱等措施。第三是改树适地，通过选育和引种驯化等方法改变树种的某些特性，使造林树种与立地条件相适应。二、水土保持林造林技术2020/3/3034立地条件类型名称适生树种沟底川滩塌积冲积土毛白杨、箭杆杨、小叶杨、15号杨、北京杨、旱柳、白榆、国槐、刺槐、臭椿、泡桐、楸树、核桃、紫穗槐、杞柳、白蜡、桑树、花椒沟底川滩冲积石砾土旱柳、紫穗槐、红枣塬面黄土泡桐、毛白杨、新疆杨、15号杨、箭杆杨、大关杨、臭椿、楸树、旱柳、白榆、刺槐、柿子、合欢、紫穗槐、核桃、花椒、桑树、苹果树、梨树、桃树、杏树阴向山梁坡、沟坡中下部黄土油松、华山松、河北杨、刺槐、侧柏、杜梨、沙棘、紫穗槐阳向山梁坡、沟坡中下部黄土河北杨、刺槐、核桃、花椒、柿树、山桃、山杏阴向山梁坡、沟坡上部黄土油松、华山松、刺槐、紫穗槐